dyfuzja? Czym jest współczynnik dyfuzji? Jakie są typowe wartości współczynnika dyfuzji dla ciał stałych a jakie dla cieczy? Podać prawa Ficka opisujące zjawisko dyfuzji. Dyfuzja jest procesem samorzutnego rozprzestrzeniania się cząsteczek lub energii w danym ośrodku (np. w gazie, cieczy lub ciele stałym), będącym konsekwencją chaotycznych zderzeń cząsteczek dyfundującej substancji między sobą lub z cząsteczkami otaczającego ośrodka.
Współczynnik dyfuzji jest to wielkość charakteryzująca dyfuzję, ma wymiar [cm 2 /s], zależy od temperatury i ciśnienia. Współczynnik dyfuzji równy jest liczbowo ilości składnika dyfundującego przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu, przy jednostkowym gradiencie stężenia powodującym dyfuzję. Wyróżnia się kilka definicji współczynnika dyfuzji.
Dla dyfuzji gazowej: gdzie λ - średnia droga swobodna dyfundujących drobin, u - średnia kwadratowa prędkość dyfundujących drobin.
Dla dyfuzji w cieczach: gdzie v - mechaniczny współczynnik ruchliwości, k - stała Boltzmanna, T - temperatura bezwzględna.
Pierwsze prawo Ficka: Pierwsze prawo Ficka jest stosowane w opisie procesów dyfuzji, np. kiedy stężenie strumienia dyfuzji objętościowej nie zmienia się z czasem. W przestrzeni jednowymiarowej strumień dyfuzji wynosi: gdzie: J - strumień składnika (masa molowa składnika przepływająca przez jednostkowy przekrój w jednostce czasu), D - współczynnik dyfuzji, x - odległość od źródła dyfundującej substancji.
W dwu lub większej ilości wymiarów należy użyć następującego wzoru: .
Drugie prawo Ficka: Drugie prawo Ficka jest stosowane, gdy strumień dyfuzji zmienia się lokalnie w czasie:
gdzie: D - współczynnik dyfuzji, φ - stężenie, x - odległość od źródła dyfundującej substancji, t - czas.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)